慢性疼痛疾病的幹細胞療法治療進展與回顧

幹細胞療法是一種新的治療常見慢性疼痛疾病的方法。間充質幹細胞 (MSCs)既可以替代丟 失和損傷的細胞,同時可作為各種營養因子的運載工具 。

間充質幹細胞(MSCs)可從人類胚胎或成人組織中衍生,也可從成熟細胞中創造,與骨髓、骨骼肌和臍帶血等來源相比,脂肪組織可以作為MSCs的大型資源庫 。近年來,各生物醫學研究領域都對幹細胞治療有極大興趣 。

血液疾病、燒傷、骨髓移植、角膜移植都是使用幹細胞治療的例子。幹細胞可以提供治療疼痛的方法,如治療骨和軟骨缺陷、骨關節炎、肌腱和韌帶損傷,甚至是神經損傷 ,雖然現在下結論還為時過早,但可能該療法不僅能控制症狀,還能治療原發病 。此外,人類和動物的研究都己確定MSCs的安全性。

近年來,有大量的研究工作和資金用於研究MSCs治療疼痛疾病 。但目前,尚無系統的、有臨床針對性研究證實幹細胞療法的優勢。本文希望對目前的研究和臨床試驗進行整理,以評估幹細胞療法治療慢性疼痛的安全性、有效性和適用性。以下介紹幹細胞療法的臨床研 究用於治療幾種常見的慢性疼痛病。

I盤源性腰痛

慢性疼痛影響著全球15億人, 其中有23%~ 26% 人患有輕度腰背痛。

慢性疼痛疾病的幹細胞療法治療進展與回顧

有研究人員將臍帶間充質幹細胞 (UC-MSC)注射至2名椎間盤造影術後病人椎間盤內,24個月內病人腰痛和功能均有較大改善 。Orozco等人注射自體BMSCs至10例腰椎間盤退變繼 發腰痛病人的纖維環內,病人腰椎疼痛、坐骨神經疼痛、殘疾分數均有改善。Yoshikawa等人在接受經皮腰椎MSCs移植的2例病人的2年隨訪中,疼痛評分降低、信號強度增加 。Mochida等人在9名脊柱融合術後腰椎間盤退變病人中,使用了共培養MSCs和自體髓核細胞移植,1周至3年隨訪中各病人功能評分、腰痛程度均有改善。Pettine等人將26例病人 隨機分為2組:一組MSC注射在單個腰椎間盤,另一組MSC注射在兩相鄰椎間盤,1年內,兩組疼痛評分分別從78.5和79.4降至31.41和33.0(均為100滿分),兩組殘疾評分均下降。Meisel等人進行的一例大型多中心隨機對照研究中,注射自體椎間盤軟骨細胞至單個椎間盤切除術後12周病人的椎間盤環面,2年研究發現,相比於僅手術病人,接受細胞移植的病人疼痛和功能障礙改善更明顯。

並非所有的研究都證實其有效性。Haufe和Mork研究了10例內鏡下椎間盤切除術失敗病人,在椎間盤內注射造血前體細胞,同時接受高壓氧治療來提高椎間盤血液灌注,所有病人疼痛均無明顯改善。總的來說,

雖然椎間盤退變的一些幹細胞療法研究在不考慮併發症情況下取得了較好療效,但許多研究是非隨機、非盲、非對照試驗,不能確定治療獲益是否來自安慰劑效應,大部分研究為小樣本 ,我們需要更多病人以更準確地驗證是骨髓還是造血幹細胞在治療中發揮作用。最後,幹細胞治療是作為一個獨立的微創手術還是僅作為一個輔助治療仍是不確定的

2神經病理性疼痛

不同於盤源性腰痛,神經病理性疼痛有多種臨床類型,包括三叉神經痛 、糖尿病性神經病變等 。

慢性疼痛疾病的幹細胞療法治療進展與回顧

骨髓間充質幹細胞(BM-MSC)具有免疫調節作用 ,在治療時可能有助於減少神經炎症反應和免疫介導的損傷。從理論上講,MSCs早期移植可能通過多種機制改善和恢復功能,包括調節炎症因子的產生、抑制神經膠質增生、通過血管生成作用促進脊髓的血運重建和刺激生物活性分子及生長因子的產生

有研究者用脂肪來源的MSCs注射至受影響的三叉神經,8例藥物治療失敗的面部神經性疼痛病人的平均疼痛評分均有下降,且無嚴重併發症;Venturi等人用自體脂肪組織衍生的幹細胞治療常規藥物治療無效的陰部神經痛,大部分病人疼痛評分顯著下降,總體功能有所改善,無不良事件報告。儘管這些研究取得了很好的結果,但他們都是小樣本、非隨機、非對照研究,而且雖然前一項研究試圖分離MSCs,但後者涉及直接注入含有異質細胞的脂肪組織提取物,這使得特定細胞和鎮痛反應之間的聯繫非常困難。然而,由於治療神經病理性疼痛十分困難,現有治療都存在侷限性,對於傳統治療反應不佳的病人,幹細胞治療仍是可嘗試的

3骨關節炎

關節退行性疾病是幹細胞療法研究最多的慢性疼痛疾病。

慢性疼痛疾病的幹細胞療法治療進展與回顧

從骨組織或脂肪組織中提取的MSCs是在病人中用於再生和修復關節的主要細胞類型。MSCs能夠有效地定位和植入到需要的位置,在局部環境下,MSCs分化成軟骨細胞,產生軟骨基質修復受損的關節軟骨。此外,

MSCs通過直接分泌生物活性物質以及影響內源性細胞因子產生,調節局部炎性條件,從而提供更適宜的再生環境

wakitani等人給脛骨高位截骨術後病人植入MSC的膠原蛋 白凝膠或無細胞凝膠,評估病人疼痛、運動範圍、肌力等功能,實驗組和對照組整體改善所需時間分別為14.3個月和17.5個月,兩組疼痛均有緩解,但臨床評價差異無統計學意義。Centeno等人研究了1名接受了關節腔內注射自體BMSCs的病人,其軟骨生長、運動範圍增加、NRS評分下降,其後作者又進行了一項涉及339例不同骨科診斷的病人治療的安全性研究,結果大部分病人有較明顯的疼痛緩解,尤其是膝關節OA病人。Davat.chi等人研究了4名接受自體骨髓MSCs關節腔注射病人,6月內疼痛評分均有明顯下降。

Vega等人將30例慢性膝關節炎病人隨機分組,注射異源性骨髓幹細胞和透明質酸鈉,細胞治療組疼痛約減輕了40%,對照組的疼痛減輕了20%,功能障礙和生活質量均有改善。

4肌肉骨骼系統疾病

軟骨無血管和神經 ,因此關節軟骨在受損傷後通常無法再生。半月板損傷是最常見的軟骨損傷之一。

Yamasaki等人用骨髓幹細胞移植治療關節軟骨損傷,病人6月後疼痛和行走均有改善,第二年隨訪關節鏡檢查發現,軟骨損傷已被纖維軟骨替代。Aoyama等人研 究體外培養的自體BM-MSC混合13-TCP聯合帶血管蒂骨移植治療10例3期股骨頭壞死 (ION)病人,在為期12周的康復計劃後,所有病人均疼痛減輕、身體功能增強。另有研究者用MSC治療,病人疼痛和日常活動的耐受性均有臨床改善,無明顯的併發症。

總之,前瞻性觀察和對照研究均顯示治療後病人疼痛有減輕、功能得到改善,一些研究甚至描述了後續成像的再生軟骨。然而,這些研究大多是非盲、非對照的,許多人的隨訪時間有限 (最多1~ 2年),臨床結果比較容易評估,但由於需要關節鏡甚至活檢,組織學評估較為複雜;此外,還要確定骨髓或造血幹細胞是如何發揮治療作用。而且,由於安慰劑效應及其他混雜因素,在這些小群體中表現出的療效可能不會反映在較大的人群中。

5風險與潛在副反應

在臨床上,大多數試驗及研究報告中沒有發現明顯的不良事件,但Peeters等人完成了844個樣本和關節注射的Meta分析,評價8種涉及自體MSCs的不同研究,共發現4起嚴重不良事件 (1例骨髓穿刺相關感染,1例肺栓塞,2例在注射部位腫瘤),手術併發症22例,7例幹細胞產品相關的不良事件。其他有報道的不良反應事件均較輕微並有自限性,包括疼痛、腫脹、蕁麻疹、短暫的轉氨酶升高、抽血點的刺痛等。自體BMSCs的使用不會導致免疫反應或疾病傳播。重要的是,惡性腫瘤等的發生過程可能需要較長時間,這些不良後果可能存在於研究隨訪的範圍之外,但仍有一些研究表示,

長期體外擴增MSCs有自發性惡性轉化的風險。

正在進行的幹細胞療法臨床實驗

目前正在進行的一些臨床試驗涉及脊柱退行性疾病、關節病、神經病理性疼痛和一些混合性疾病。大多數研究仍處於 I期及II期臨床試驗,希望這些l臨床試驗能給病人提供機會,特別是對那些常規治療失敗的病人。

本文總結了利用幹細胞作為一種新的療法治療疼痛相關疾病的有效性,但將此療法應用於臨床應謹慎對待,總之,我們仍相信慢性疼痛疾病的幹細胞治療前景廣闊。

編後語

客觀地評價間充質幹細胞的治療效果,有利於長期良性的推廣與應用。

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